X-59静音超声速研究飞机。
在沙漠中设置并测试地面录音设备。 美国国家航空航天局(NASA)X-59飞机的地面测试表明,在记录静音音爆方面取得了突破性的进步,为更安静的超声速飞行奠定了基础。 NASA的X-59设计飞行速度超过声速,但不会产生巨大的音爆。为了证实X-59的超声速飞行能力,同时只产生安静的声波,NASA 需要能够从地面记录这些声音。该机构最近完成了这些录音所需的设备和程序的测试。 NASA的“地毯整体测定”系统(CarpetDIEM)考察了新一代地面记录系统的质量和坚固性,重点是如何部署这些系统进行X-59测试,以及如何检索它们收集到的数据。研究人员在NASA位于加利福尼亚州爱德华兹的阿姆斯特朗飞行研究中心附近的一片30英里(48千米)长的沙漠中总共设立了10个麦克风站。 CarpetDIEM系统的研究者表示正在解决诸如人员设备配置、数据回传等一些问题,待解决这些问题后,正式试验——“地毯整体测定”第三阶段(CarpetDIEM III)将开始。 X-59试验机本身还不能飞行,因此使用NASA阿姆斯特朗飞行研究中心的一架F-15和一架F-18,进行了20次超声速飞行测试,速度从马赫数1.15到1.4不等,高度从40000英尺(12192米)到53000英尺(16154米)不等。其中三次测试中,F-18进行了特殊的倒转俯冲机动,以模拟静音音爆,其中一次测试的静音程度达到了67分贝,这是地面观察者对喷气机噪音的感知量。 “我们预计X-59的音爆音量将低至75分贝左右,”Quesst声学验证阶段的子项目经理Larry Cliatt说,“这比‘协和’飞机安静得多,协和飞机的感知响度超过100分贝。” 为了测量这些较为安静的飞机噪声,CarpetDIEM系统在飞行测试中使用的地面录音系统经过校准,可以测量低至约50分贝的感知响度——相当于房间里有一台正在运转的冰箱。 CarpetDIEM III还将验证自动监控广播的使用,这是所有商用飞机和大多数私人飞机上报告速度和位置的现有技术。该系统可触发地面记录系统开始记录。 Cliatt说:“我们不能让70个人在每个仪器箱前工作,我们必须找到一种方法使这一过程自动化。”录音系统的设计可抵御沙漠中的各种因素、夏季的酷热和冬季的严寒,并可抵御野生动物的破坏,如啮齿动物、郊狼和狐狸的啃咬。 “当我们进入Quesst任务的第二阶段时,我们预计将在长达9个月的时间里进行这些音爆记录,”Cliatt说,“我们需要能够为如此长时间的部署提供便利的仪器和操作。” 团队还了解了此类研究需要的协调和文档编制过程,既包括与NASA阿姆斯特朗环境和安全办公室等内部组织的协调,也包括与外部各方的协调。 为了准备Quesst第2阶段的工作,研究人员预计在2024年进行练习,将从CarpetDIEM所有三个阶段中吸取的所有经验教训和最佳实践融入其中。 (航柯)
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